2.4 互感和自感（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理 选择性必修第二册（人教版2019 江苏专用）

[情境创设]金属框就始终受到向右的安培力作用。金属框开始时处于 1.提示：电子在真空室内做圆周运动，线圈中变化的电流产生静止状态(对地)，受安培力作用后，向右做加速运动，若金属 变化的磁场，变化的磁场产生环形的感生电场，感生电场使框不受阻力，当速度增大到5m/s时，金属框相对磁场静止， 电子加速。 2.（1)√（2)×（3）× 做匀速运动。 （2)当金属框始终受到F_t=1N的阻力时，达最大速度v_m时 3.提示：这种刹车装置是电磁阻尼的一种应用。 受力平衡，有F_l=F*=2BH，式中I=一，v-v_m 强化关键能力 为磁场速度和金属框最大速度之差，即相对速度，所以v_m= 新知学习(—)…… [任务驱动」．v-4B-=1.875m/s。 提示：导体中的自由电荷在感生电场作用下做定向运动，产生3）消耗的能量一是转化为金属框的内能，二是克服阻力做 感应电流。 [典例丁选B．当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒功，所以消耗能量的功率为P=I^R+F_fv_m，式中 定的感生电场，由楞次定律知，电场方向和小球初速度方向I=v-v_m2=2×1×0.4×(5-1.8752A=1.25A 相同，因小球带正电，电场力对小球做正功，小球速度逐渐增所以P=1.25)^2×2+1×1.875]W=5W，则每秒钟需消 大，向心力也随着增大，A错误，B正确；洛伦兹力对运动电所以P=[（1.25)^2×2+1×1.875]W=5W，则每秒钟需消 荷(小球)不做功，C错误；小球所受洛伦兹力F=qBv，随着耗5J能量，这些能量是由磁场提供的。 速率的增大而增大，同时B∝t，则F和t不成正比，D错误。}：1)见解析（2>1.875m/s（3)5J由磁场提供的 [针对训练][针对训练J 1.选A_磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的↑1.选C条形磁铁在下落过程中，绝缘铜环内产生感应电流， 感应电流方向相同，可由楞次定律判断，A正确，B、C，D条形磁铁做加速度逐渐减小的加速运动，故其速率逐渐 错误。增大，最后趋于不变，C正确，A，B，D错误。 2.选B当磁场增强时，将产生逆时针方向的电场，带正电的；2.选C．磁铁水平穿过螺线管时，螺线管中将产生感应电流， __粒子将受到这个电场对它的电场力的作用，动能增大，B由于电磁阻尼并结合牛顿第三定律，整个过程中，磁铁受到 螺线管水平向左的力的作用，A、B错误；对于小车上的螺线 3.选A、感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行管，在此过程中，螺线管会产生感应电流，由于电磁驱动，使 干成生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向小车向右运动起来，在磁铁穿过螺线管过程中，小车一直向 从上向下看也是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流右做加速运动，C正确，D错误。 的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原浸润学科素养和核心价值 磁场沿AB方向且在迅速减弱，或原磁场沿BA方向且在迅 速增强，A正确。 新知学习(二)………………………………………。。解析；铁锅中的水温明显升高，因为通入交变电流时，所产生 的磁场是变化的，因铁锅是导体，铁锅中产生涡流，电能转化 [典例]选D由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复为内能，使水温升高，而玻璃是绝缘体，玻璃杯中无涡流产 运动)能量守恒。初状态机械能E_1=mgb+2mv^，末状态生，杯中水温不变。答案：见解析 机械能E_x=mga，焦耳热Q=E_1-E_x=mg(b-a)+_2^mv，2.选B铜盘由于受到电磁阻尼的作用而很快停下来，故B正 确，A，C，D错误。 D正确。3.选A-电磁炉面板为陶瓷材料，发热部分为铁锅底部，电磁 [拓展]解析：由于虚线下方的磁场为非匀强磁场，则金属不能对陶瓷器皿加热，A正确，B、C错误；电流频率越大，产 块最终停止于最低点O处，由能量守恒定律可知，产生的焦生的涡流越强，D错误。 耳热总量Q=mgb+÷^mv^。 答案：mgb+2^mv^’ I。选D根据题意，人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁铁会对 飞轮产生阻碍作用，飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对 [针对训练]它的安培力，A错误；飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮， 1.选B工作中的探测器靠近金属物体时，在金属物体中就会飞轮受到安培力越大，即阻力越大，B错误；磁铁和飞轮 产生涡流，这种涡流是交变电流，A错误，B正确；根据法拉间的距离一定时，飞轮转速越大，磁通量的变化率越大， 第电磁感应定律，探测器产生的是变化的磁场，使靠近的金轮内部的涡流越强，产生的安培力越大，受到的阻力 属物体产生涡流，探测器与被测金属物相对静止时也能发出越大’错误，)正确。 警报，C错误；探测器的工作原理是电磁感应现象，和手机是；﹒选A磁场变化的频率越高，磁通量变化率越大，由法拉第 否发出通信信号无关，